PL227655B1 - Desorption method of zirconium and hafnium from an ion exchange resin - Google Patents
Desorption method of zirconium and hafnium from an ion exchange resin Download PDFInfo
- Publication number
- PL227655B1 PL227655B1 PL403713A PL40371313A PL227655B1 PL 227655 B1 PL227655 B1 PL 227655B1 PL 403713 A PL403713 A PL 403713A PL 40371313 A PL40371313 A PL 40371313A PL 227655 B1 PL227655 B1 PL 227655B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- hafnium
- zirconium
- ion exchange
- exchange resin
- solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób desorpcji cyrkonu i hafnu z żywicy jonowymiennej po przeprowadzonym na niej procesie rozdzielczym.The subject of the invention is a method of desorbing zirconium and hafnium from an ion exchange resin after the separation process carried out on it.
Cyrkon oczyszczony od towarzyszącego mu hafnu do poziomu <100 ppm znajduje szerokie zastosowanie w technice jądrowej. Rozdzielenie obu pierwiastków jest bardzo trudne i stanowi jedno z największych wyzwań w zakresie separacji pierwiastków. Jedną z nowych efektywnych jonitowych metod rozdziału cyrkonu od hafnu jest metoda z zastosowaniem żywicy jonowymiennej Diphonix®, będąca przedmiotem patentu PL nr 211 353 i publikacji Smolik, M; et al. Separation of zirconium and hafnium using Diphonix® chelating ionexchange resin Hydrometallurgy 95 (2009) 350-353. Znany jest więc sposób rozdzielania hafnu i cyrkonu na chelatującej żywicy jonowymiennej zawierającej gem inalnie podstawione grupy kwasu dwufosfonowego oraz odpowiednio uporządkowane grupy sulfonowe i karboksylowe. W procesie tym z kolumny odbierany jest roztwór siarczanu cyrkonu o zmniejszonej zawartości hafnu, a na kolumnie z jonitem pozostają zaadsorbowane jony c yrkonu i hafnu w stosunku [Hf/Zr] większym niż w roztworze wprowadzanym. Jony te muszą być następnie zdesorbowane z żywicy w celu, z jednej strony odzyskania cyrkonu o zwiększonej zawartości hafnu, mogącego być surowcem do otrzymywania koncentratów hafnowych i dalej czystego hafnu, a z drugiej strony przygotowania kolumny do wielokrotnego użycia. Oba wymienione czynniki mają istotny wpływ na opłaca lność procesu. Proces regeneracji wymienionego jonitu jest utrudniony ze względu na bardzo silne powinowactwa jonów cyrkonu i hafnu do niego, a także na skłonność jonów Hf i Zr do polimeryzacji i hydrolizy w niedostatecznie kwaśnym środowisku lub w obecności jonów tworzących z nimi związki kompleksowe o niezbyt wysokiej trwałości. Dodatkowym problemem może być tworzenie się osadów Hf i Zr z substancją wymywającą i osadzanie się ich w ziarnach żywicy.Zirconium purified from the accompanying hafnium to a level of <100 ppm is widely used in nuclear technology. Separating the two elements is very difficult and represents one of the biggest challenges in the separation of elements. One of the new effective ion exchange methods for separating zirconium from hafnium is the method using the Diphonix® ion exchange resin, which is the subject of patent PL No. 211 353 and the publication of Smolik, M; et al. Separation of zirconium and hafnium using Diphonix® chelating ionexchange resin Hydrometallurgy 95 (2009) 350-353. Thus, there is known a method of separating hafnium and zirconium on a chelating ion exchange resin containing gem inherently substituted diphosphonic acid groups and appropriately ordered sulfo and carboxyl groups. In this process, a zirconium sulphate solution with a reduced hafnium content is removed from the column, and the ion exchanger column has adsorbed cyirconium and hafnium ions in the ratio [Hf / Zr] greater than in the introduced solution. These ions must then be desorbed from the resin in order, on the one hand, to recover zirconium with increased hafnium content, which can be a raw material for the production of hafnium concentrates and further pure hafnium, and, on the other hand, to prepare the column for multiple use. Both of these factors have a significant impact on the profitability of the process. The regeneration process of the mentioned ion exchanger is difficult due to the very strong affinities of zircon and hafnium ions to it, as well as the tendency of Hf and Zr ions to polymerize and hydrolyze in an insufficiently acidic environment or in the presence of ions that form complex compounds with not very high stability. An additional problem may be the formation of Hf and Zr deposits with the leaching substance and their deposition in the resin grains.
Ze zgłoszenia patentowego P-385844 znany jest sposób desorpcji hafnu i cyrkonu z opisanej powyżej żywicy przy pomocy wodnych roztworów szczawianu amonu lub soli sodowej kwasu etylenodwuaminotetraoctowego. Wymienione ligandy tworzą trwałe kompleksy z hafnem i cyrkonem i skutecznie usuwają je z żywicy. Istnieje jednak pewna niedoskonałość tego rozwiązania - utworzone trwałe związki kompleksowe są trudne do przeprowadzenia w formę nadającą się do ponownego rozdzielania metodą wymiany jonowej (roztwory siarczanowe) Dlatego też istotna jest znacząca modyf ikacja istniejącego rozwiązania.Patent application P-385844 discloses a method of desorbing hafnium and zirconium from the above-described resin with the use of aqueous solutions of ammonium oxalate or sodium ethylenediaminetetraacetic acid. These ligands form stable complexes with hafnium and zirconium and effectively remove them from the resin. However, there is a certain shortcoming of this solution - the formed stable complex compounds are difficult to transform into a form suitable for re-separation by ion exchange (sulphate solutions). Therefore, a significant modification of the existing solution is important.
Sposób wynalazku polega na tym że do desorpcji cyrkonu i hafnu z chelatującej żywicy jonowymiennej Diphonix® stosuje się 0,5-3 M roztwór kwasu siarkowego a następnie pozostałości Zr i Hf desorbuje się 0,25 M roztworem szczawianu amonu.The method of the invention consists in using a 0.5-3 M sulfuric acid solution for desorption of zircon and hafnium from the chelating ion-exchange resin Diphonix®, and then the residues Zr and Hf are desorbed with 0.25 M ammonium oxalate solution.
Sposób według wynalazku pozwala ilościowo usunąć zaadsorbowane jony Zr i Hf z chelatującej żywicy Diphonix® po procesie ich separacji. Zaletą wynalazku jest uzyskanie zregenerowanego jonitu Diphonix® mogącego służyć do oczyszczania kolejnych porcji cyrkonu od hafnu, odzyskanie większości (powyżej 50%) cyrkonu zubożonego w hafn w dogodnej formie roztworu siarczanu c yrkonu (hafnu) będącego substratem do dalszego oczyszczania cyrkonu od hafnu wspomnianą metodą wymiany jonowej oraz otrzymanie koncentratów hafnowych będących substratem do otrzymywania czystego hafnu.The process according to the invention allows quantitatively removed adsorbed Zr and Hf ions from the chelating Diphonix® resin after their separation process. The advantage of the invention is to obtain a regenerated Diphonix® ion exchanger that can be used to purify consecutive portions of zircon from hafnium, the recovery of most (over 50%) of the hafnium-depleted zirconium in a convenient form of a solution of zirconium sulphate (hafnium), which is a substrate for further purification of zircon from hafnium by the mentioned exchange method ionic and obtaining hafnium concentrates which are a substrate for the production of pure hafnium.
P r z y k ł a dP r z k ł a d
Wodny roztwór 2 M kwasu siarkowego przepuszczono przez 6,5 g żywicy jonowymiennej Diphonix® umieszczonej w szklanej kolumnie o wewnętrznej średnicy 1,1 cm, na której uprzednio przeprowadzony został proces rozdziału Hf i Zr z roztworu 0,5 M kwasu siarkowego. Wyciek odbierano z prędkością 0,4 ml/min. Proces przeprowadzono w temperaturze pokojowej. Zebrano 130 ml wycieku. Następnie przez kolumnę przepuszczono 10 ml wody i podawano 0,25 M roztwór szczawianu amonu w celu wymycia pozostałości Zr i Hf.An aqueous solution of 2 M sulfuric acid was passed through 6.5 g of Diphonix® ion exchange resin placed in a glass column with an internal diameter of 1.1 cm on which a process of separating Hf and Zr had previously been carried out from a 0.5 M sulfuric acid solution. The leak was collected at a rate of 0.4 ml / min. The process was carried out at room temperature. 130 ml of effluent was collected. Then 10 ml of water was passed through the column and a 0.25 M ammonium oxalate solution was fed to elute the residues Zr and Hf.
Za pomocą roztworu kwasu siarkowego o stężeniu 2 M zdesorbowano 71% cyrkonu i 28% hafnu, resztę zaadsorbowanych jonów metali (odpowiednio 29 i 71%) zdesorbowano 0,25 M roztworem szczawianu amonu. Uzyskano więc roztwór siarczanu cyrkonu o zmniejszonej zawartości hafnu będący71% zirconium and 28% hafnium were desorbed with a 2 M sulfuric acid solution, the rest of the adsorbed metal ions (29 and 71% respectively) were desorbed with 0.25 M ammonium oxalate solution. Thus, a zirconium sulfate solution with reduced hafnium content was obtained
PL 227 655 Β1 surowcem do dalszego oczyszczania cyrkonu od hafnu wspomnianą metodą wymiany jonowej i koncentrat hafnu w postaci szczawianu zawierający 8,2% hafnu w stosunku do cyrkonu. Bilans masowy dla badanego procesu przedstawia tabela .PL 227 655 Β1 raw material for the further purification of zircon from hafnium by the above-mentioned ion exchange method and hafnium concentrate in the form of oxalate containing 8.2% of hafnium in relation to zircon. The mass balance for the tested process is presented in the table.
Zastrzeżenie patentowePatent claim
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL403713A PL227655B1 (en) | 2013-04-29 | 2013-04-29 | Desorption method of zirconium and hafnium from an ion exchange resin |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL403713A PL227655B1 (en) | 2013-04-29 | 2013-04-29 | Desorption method of zirconium and hafnium from an ion exchange resin |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL403713A1 PL403713A1 (en) | 2014-11-10 |
PL227655B1 true PL227655B1 (en) | 2018-01-31 |
Family
ID=51866381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL403713A PL227655B1 (en) | 2013-04-29 | 2013-04-29 | Desorption method of zirconium and hafnium from an ion exchange resin |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL227655B1 (en) |
-
2013
- 2013-04-29 PL PL403713A patent/PL227655B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL403713A1 (en) | 2014-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Helaly et al. | Extraction of cerium (IV) using tributyl phosphate impregnated resin from nitric acid medium | |
CN102417194B (en) | Method for deeply removing magnesium through chelating resin for extracting lithium from salt lake brine | |
BRPI1009523B1 (en) | METHOD FOR THE PURIFICATION OF LITHIUM BICARBONATE. | |
CA2955608C (en) | Ligand-assisted chromatography for metal ion separation | |
HRP20131061T1 (en) | Production of thorium 228 starting from a natural thorium salt | |
Khamizov et al. | Separation of concentrated acid and salt solutions in nanoporous media as the basis for a new technology of processing of phosphorus-containing raw materials | |
CN102539563B (en) | Method for measuring organic amine components in flue gas desulfurization solution | |
PL227655B1 (en) | Desorption method of zirconium and hafnium from an ion exchange resin | |
EA019142B1 (en) | Method of separating platinum (ii, iv) and rhodium (iii) in hydrochloric aqueous solutions | |
RU2528692C2 (en) | Method of extracting rare-earth elements from wet-process phosphoric acid when processing khibiny apatite concentrates | |
CN105664845A (en) | Compound adsorbent for absorbing rubidium ions as well as preparation method and application of compound adsorbent | |
JPS5842737A (en) | Recovering method for gallium | |
TW201503946A (en) | Removing impurities from sugar solutions | |
RU2559476C1 (en) | Method of extracting rare earth metals from nitrophosphate solution in nitric acid processing of apatite concentrate | |
JP2012192341A (en) | Treating method of fluoroborate-containing waste liquid | |
RU2441687C2 (en) | Preparation process based on radium-224 | |
JP5419058B2 (en) | Method for separating rubidium and strontium | |
PL215268B1 (en) | Method of zirconium and hafnium desorption from Diphonix ion-exchange resin | |
Chugunov et al. | Potential use of carboxyl ion-exchangers for operational optimization of special water purification systems in NPP with VVER | |
RU2453368C1 (en) | Method for sorption extraction of iron from nitrate salt solutions | |
PL227656B1 (en) | Method for preparing solutions of zirconium sulfate(IV) and hafnium(IV) with the solution of oxalate | |
Tallmadge | Ion exchange treatment of mixed electroplating wastes | |
RU2818214C1 (en) | Method of extracting rare-earth elements from nitric-phosphate solution during nitric acid processing of apatite concentrate | |
RU2008136586A (en) | METHOD FOR RADIO TIN SEPARATION UNDER CARRIER FROM TI-SB INTERMETALLIDE (OPTIONS) | |
SU954374A1 (en) | Method of producing rhenium compounds from acid,neutral and bazic rhenium-containing solutions |